CN109086222A - 固态硬盘的数据恢复方法以及固态硬盘 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了固态硬盘的数据恢复方法以及固态硬盘，用于在固态硬盘发生断电和通电时分类型同时保存以及同时恢复L2P的元数据，提升了固态硬盘的实用性。本申请实施例方法包括：固态硬盘将逻辑到物理地址转换L2P类型的元数据划分为至少两个元数据类型；为各个元数据类型设置静态随机存储区域；根据L2P类型的元数据的数据容量以及预设的逻辑块地址LBA的数据容量计算LBA的个数；当固态硬盘正常运行时，固态硬盘根据LBA将第一改变量以及第一基数据分别存储至闪存NAND；当固态硬盘断电时，固态硬盘根据LBA将第二改变量以及第二基数据分别存储至NAND；当固态硬盘通电时，固态硬盘根据LBA分别读取基数据，并根据LBA分别读取改变量；用改变量修补对应的基数据。
Description
技术领域
本申请涉及计算机技术领域，特别涉及一种固态硬盘的数据恢复方法以及该固态硬盘。
背景技术
固态硬盘(solid state disk,SSD)的元数据是用于对SSD内部的用户数据进行管理的数据，常见的元数据有配置数据(config data)、数据块(block)管理信息数据、逻辑到物理地址转换(logical to physical address,L2P)数据以及修剪(trim)数据等。通常L2P类型的元数据占据SSD中所有元数据的绝大部分数据量，L2P表中存储有SSD中所有L2P的映射关系。如果SSD丢失或篡改了一段L2P表，都会直接导致用户数据丢失甚至SSD无法正常工作，所以当SSD发生突然断电，SSD如何在通电时恢复丢失了的用户数据至关重要。
目前有一种固态硬盘恢复数据恢复方法，首先是将SSD中需要保存的元数据类型逐一罗列，在SSD运行时保存不同类型的元数据的改变量以及元数据的基数据，断电时同样保存不同类型的元数据的改变量以及元数据的基数据，然后在通电时同时恢复各种类型的元数据。
然而，由于SSD中L2P的数据量占据的比例非常大，所以固态硬盘在恢复L2P类型的元数据时需要花费大量的时间，因此导致SSD通电后无法立即开始正常工作，SSD通电后正常运行的效率有待提高。
发明内容
本申请实施例提供了固态硬盘的数据恢复方法以及固态硬盘，能够在固态硬盘发生断电和通电时分类型同时保存以及同时恢复L2P的元数据，提升了固态硬盘的实用性。
本申请实施例提供了一种固态硬盘的数据恢复方法，包括：
固态硬盘将逻辑到物理地址转换L2P类型的元数据划分为至少两个元数据类型；
所述固态硬盘为各个所述元数据类型设置静态随机存储区域，所述静态随机存储区域用于存储各个所述元数据类型的元数据的改变量；
所述固态硬盘根据所述L2P类型的元数据的数据容量以及预设的逻辑块地址LBA的数据容量计算所述LBA的个数；
当所述固态硬盘正常运行时，所述固态硬盘根据所述LBA将各个第一改变量以及各个第一基数据分别存储至闪存NAND(NAND flash memory)，所述第一改变量为在对应的所述静态随机存储区域中存储的所述改变量达到饱和时的改变量，所述第一基数据为所述第一改变量对应的存储在双倍速率同步动态随机存储器(double data rate synchronousdynamic random access memory,DDR SDRAM)中的各个所述元数据类型的元数据的基数据，所述LBA为当所述固态硬盘将各个待存储数据存储至所述NAND时所分配的LBA，所述待存储数据包含各个所述静态随机存储区域中存储的所述改变量和/或各个存储在所述DDRSDRAM中的所述基数据；
当所述固态硬盘断电时，所述固态硬盘根据所述LBA将各个第二改变量以及各个第二基数据分别存储至所述NAND，所述第二改变量为在对应的所述静态随机存储区域中存储的所述改变量未达到饱和时的改变量，所述第二基数据为存储在所述DDR SDRAM中的与所述第二改变量对应的基数据；
当所述固态硬盘通电时，所述固态硬盘同时根据各个所述LBA分别读取所述基数据，所述基数据包括所述第一基数据以及所述第二基数据；
所述固态硬盘同时根据各个所述LBA分别读取所述改变量，所述改变量包括第一改变量以及所述第二改变量；
所述固态硬盘用各个所述改变量修补对应的所述基数据，以使得所述固态硬盘恢复各个所述元数据类型的元数据。
可选地，固态硬盘将逻辑到物理地址转换L2P类型的元数据划分为至少两个元数据类型包括：
所述固态硬盘根据数据容量最大的目标元数据类型将所述L2P类型的元数据划分为至少两个元数据类型，所述目标元数据类型为固态硬盘中除所述L2P类型以外的元数据类型。
可选地，当所述固态硬盘断电时，所述固态硬盘根据所述LBA将各个第二改变量以及各个第二基数据分别存储至所述NAND包括：
当所述固态硬盘断电时，所述固态硬盘使用所述LBA申请与所述LBA对应的物理区块地址(physical block address,PBA)；
所述固态硬盘将所述PBA保存至所述LBA与所述PBA相对应的映射表中；
所述固态硬盘将各个所述第二改变量以及各个所述第二基数据保存至所述NAND的超级数据块区域，并将各个第二改变量以及各个第二基数据的所述PBA分别存储至与所述PBA对应的所述NAND的区域。
可选地，当当所述固态硬盘通电时，所述固态硬盘同时根据各个所述LBA分别读取所述基数据包括：
当所述固态硬盘通电时，所述固态硬盘同时使用各个所述LBA分别从所述超级数据块区域中读取所述PBA；
所述固态硬盘同时使用各个所述PBA分别读取所述基数据；
所述固态硬盘同时根据各个所述LBA分别读取所述改变量包括：
所述固态硬盘同时使用各个所述PBA分别读取所述改变量。
本申请实施例提供了一种固态硬盘，其特征在于，包括：
划分单元，用于将逻辑到物理地址转换L2P类型的元数据划分为至少两个元数据类型；
设置单元，用于为各个所述元数据类型设置静态随机存储区域，所述静态随机存储区域用于存储各个所述元数据类型的元数据的改变量；
计算单元，用于根据所述L2P类型的元数据的数据容量以及预设的逻辑块地址LBA的数据容量计算所述LBA的个数；
第一存储单元，用于当所述固态硬盘正常运行时，根据所述LBA将各个第一改变量以及各个第一基数据分别存储至闪存NAND，所述第一改变量为在对应的所述静态随机存储区域中存储的所述改变量达到饱和时的改变量，所述第一基数据为所述第一改变量对应的存储在双倍速率同步动态随机存储器DDR SDRAM中的各个所述元数据类型的元数据的基数据，所述LBA为当所述固态硬盘将各个待存储数据存储至所述NAND时所分配的LBA，所述待存储数据包含各个所述静态随机存储区域中存储的所述改变量和/或各个存储在所述DDRSDRAM中的所述基数据；
第二存储单元，用于当所述固态硬盘断电时，根据所述LBA将各个第二改变量以及各个第二基数据分别存储至所述NAND，所述第二改变量为在对应的所述静态随机存储区域中存储的所述改变量未达到饱和时的改变量，所述第二基数据为存储在所述DDR SDRAM中的与所述第二改变量对应的基数据；
读取单元，用于当所述固态硬盘通电时，同时根据各个所述LBA分别读取所述基数据，所述基数据包括所述第一基数据以及所述第二基数据；
修补单元，用于同时根据所述LBA分别读取所述改变量，所述改变量包括第一改变量以及所述第二改变量；用各个所述改变量修补对应的所述基数据，以使得所述固态硬盘恢复各个所述元数据类型的元数据。
可选地，所述划分单元具体用于根据数据容量最大的目标元数据类型将所述L2P类型的元数据划分为至少两个元数据类型，所述目标元数据类型为固态硬盘中除所述L2P类型以外的元数据类型。
可选地，所述第二存储单元具体用于当所述固态硬盘断电时，使用所述LBA申请与所述LBA对应的物理区块地址PBA；将所述PBA保存至所述LBA与所述PBA相对应的映射表中；将各个所述第二改变量以及各个所述第二基数据的所述PBA保存至所述NAND的超级数据块区域，并将各个第二改变量以及各个第二基数据分别存储至所述PBA对应的所述NAND的区域。
可选地，所述读取单元具体用于当所述固态硬盘通电时，同时使用各个所述LBA分别从所述超级数据块区域中读取所述PBA；同时使用各个所述PBA分别读取所述基数据；同时使用各个所述PBA分别读取所述改变量。
本申请实施例提供了一种固态硬盘，该固态硬盘具有实现上述固态硬盘的数据恢复方法中固态硬盘行为的功能。该功能可以通过硬件实现，也可以通过执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。
本申请实施例提供了一种计算机存储介质，该计算机存储介质用于储存上述存储设备所用的计算机软件指令，其包括用于执行为固态硬盘所设计的程序。
本申请实施例提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机软件指令，该计算机软件指令可通过处理器进行加载来实现上述数据恢复方法的流程。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：由于固态硬盘可以将L2P类型的元数据类型的元数据根据元数据的数据容量以及预设的LBA的数据容量划分为多种类型，当固态硬盘正常运行时，如果与元数据的改变量对应的静态随机存储区域所存储的改变量达到该静态随机存储区域的最大存储容量，则可以将该种类型的元数据的第一改变量以及该种类型的元数据的第一基数据存储到NAND中，当固态硬盘断电时，即使与元数据的改变量对应的静态随机存储区域所存储的改变量未达到该静态随机存储区域的最大存储容量，也可以将该种类型的元数据的第二改变量以及该种类型的元数据的第二基数据存储到NAND中，当固态硬盘通电时，可以在同时读取各种类型的元数据的第一基数据和第二基数据之后，同时读取各种类型的元数据的第二改变量和第二改变量，最后同时用各种类型的第一改变量和第二改变量修补相应的各种类型的第一基数据和第二基数据，从而恢复L2P类型的各种类型的元数据，由上可知，由于将L2P类型的元数据分为多种类型的元数据，因此固态硬盘在读取各种类型的元数据的改变量和基数据时，所花费的时间大大缩减，因此使固态硬盘能够迅速进入正常工作状态，提升了固态硬盘的实用性。
附图说明
图1为本申请实施例中固态硬盘的系统框架图；
图2为本申请实施例中固态硬盘的数据恢复方法的一个实施例示意图；
图3为本申请实施例中固态硬盘的一个实施例示意图；
图4为本申请实施例中固态硬盘的另一个实施例示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了固态硬盘的数据恢复方法以及固态硬盘，用于在固态硬盘发生断电和通电时分类型同时保存以及同时恢复L2P的元数据，提升了固态硬盘的实用性。
请参阅图1，在固态硬盘进行数据恢复的过程中，需要有控制单元101、缓存单元102、动态随机存取存储单元103、闪存单元104以及读取单元105的参与。
控制单元101可以在固态硬盘正常运行时，将各种类型的元数据的改变量存储在缓存单元102中，并将各种类型的元数据的基数据存储在动态随机存取存储单元103中，其中，缓存单元102包括静态随机存取存储器(static random access memory,SRAM)，动态随机存取存储单元103包括DDR SDRAM。
当固态硬盘正常运行的过程中，固态硬盘的控制单元101将各种类型的元数据的基数据存储到动态随机存取存储单元103中，并将各种类型的元数据的改变量存储到与各种元数据类型相对应的缓存单元102中，当存储在缓存单元102中的各种类型的元数据的改变量达到缓存单元102的最大数据容量时(也就是说，当存储在缓存单元102中的各种类型的元数据的改变量在其相应的缓存单元102中存储的数据量达到饱和时)，控制单元101可以将这些缓存单元102中的元数据的改变量分别存储到NAND中，同时将这些类型的元数据的基数据也分别存储到NAND中。
需要说明的是，通常每种类型的元数据都配置有两个缓存单元，而本申请实施例中所描述的缓存单元，其含义指的是各个元数据类型的其中一个缓存单元中，该元数据类型的改变量达到该缓存单元的最大数据容量时，控制单元101将该缓存单元中的元数据的改变量存储到NAND中。
当固态硬盘突然断电时，即使缓存单元102中的各种类型的元数据的改变量没有达到缓存单元102的最大数据容量，控制单元101也可以将这些与各种元数据类型对应的缓存单元102中的元数据的改变量分别存储到NAND中，同时将这些类型的元数据的基数据也分别存储到NAND中。
当固态硬盘通电时，首先，读取单元105同时读取NAND中各个类型的元数据的改变量，然后，读取单元105同时读取NAND中各个类型的元数据的基数据。
最后，控制单元101用各个数据类型的元数据的改变量对与这些改变量相对应的元数据的基数据进行修补(也可称为打补丁)，这样就可以得到各种类型的元数据，也就是说，通过上述操作，固态硬盘就可以恢复各个元数据类型的元数据。
基于上述的系统框架，请参阅图2，图2为本申请实施例中固态硬盘的数据恢复方法的一个实施例。
本申请实施例中固态硬盘的数据恢复方法的一个实施例包括：
201、固态硬盘将L2P类型的元数据划分为至少两个元数据类型；
本申请实施例中，由于L2P类型的元数据相比其他类型的元数据的数据量要大很多，因此固态硬盘可以将L2P类型的元数据划分为多份数据，每一份数据就称为一种L2P类型下的元数据类型，例如固态硬盘将L2P类型的元数据划分为100份数据，则该L2P类型的元数据就具有100种元数据类型。
需要说明的是，固态硬盘将L2P类型的元数据划分为元数据类型的种类数目，具体此处不做限定，但至少需要划分为两个元数据类型，通常需要划分为几十个甚至上百个元数据类型。
此外，需要说明的是，固态硬盘除了包括有L2P类型的元数据类型之外，还包括有背景技术中提到的配置数据、数据块管理信息数据、逻辑到物理地址转换数据以及修剪数据等。因此，当L2P类型被划分为例如N个元数据类型时，固态硬盘所包含的元数据类型总数还需要加上除L2P类型之外的其他元数据类型的种类数目。
进一步地，固态硬盘可以根据数据容量最大的目标元数据类型将L2P类型的元数据划分为至少两个元数据类型，该目标元数据类型为固态硬盘中除L2P类型以外的元数据类型。
202、固态硬盘为各个元数据类型设置静态随机存储区域；
本申请实施例中，固态硬盘为划分好的各个元数据类型分别设置两个静态随机存储区域，每个元数据类型的这两个静态随机存储区域用来存储该类型的元数据的改变量(delta data)。固态硬盘将每种类型的元数据的改变量写入与该元数据类型对应的其中一个静态随机存储区域，当这个静态存储区域存储的元数据的改变量达到该静态存储区域的最大数据容量时，固态硬盘就会接着向另一个静态随机存储区域写入元数据的改变量。
需要说明的是，固态硬盘不仅为L2P类型的每种元数据类型划分两个静态随机存储区域，还为L2P类型的其他元数据类型划分两个静态随机存储区域。
203、固态硬盘根据L2P类型的元数据的数据容量以及预设的LBA的数据容量计算LBA的个数；
本申请实施例中，固态硬盘在为各个L2P类型下的元数据类型设置静态随机存储区域之后，可以根据L2P类型的数据容量以及预设的LBA的数据容量计算LBA的个数。例如，固态硬盘可以将每个L2P类型下的元数据类型所分配到的LBA的数据容量预设为16个字节，此种情况下，该元数据类型的改变量可以占4个字节，而该元数据类型的基数据的数据量可以为该改变量的数据量的3倍，也就是说，该元数据类型的基数据的数据量可以为改变量的4个字节的3倍，即12个字节。再比方说，固态硬盘也可以将每个L2P类型下的元数据类型所分配到的LBA的数据容量预设为4个字节，此种情况下，该元数据类型的改变量可以占该4个字节，也就是说，该元数据类型的改变量单独使用一个LBA，而其余的数据量3倍于该改变量的该元数据类型的基数据则分别占用另外3个LBA。这样，由于可通过固态硬盘的总存储量预知该固态硬盘的L2P类型的元数据的数据容量以及预设的LBA的数据容量计算得出LBA的个数，有关预设LBA的数据容量的方法，具体此处不做限定。
204、当固态硬盘正常运行时，固态硬盘根据LBA将各个第一改变量以及各个第一基数据分别存储至NAND；
本申请实施例中，在固态硬盘正常运行的前提条件下，当在静态随机存储区域中存储的改变量达到饱和时，也就是说，当在静态随机存储区域中存储的改变量达到该区域的最大数据容量时，固态硬盘可以根据LBA将各个元数据类型的第一改变量以及各个元数据类型的第一基数据分别存储至NAND中与LBA对应的位置。该第一改变量即为在对应的静态随机存储区域中存储的改变量达到饱和时的改变量，第一基数据为第一改变量对应的存储在DDR SDRAM中的元数据类型的元数据的基数据。
此外，LBA为当固态硬盘将各个待存储数据存储至NAND时所分配的LBA，而该待存储数据包含各个静态随机存储区域中存储的改变量和/或各个存储在DDR SDRAM中的基数据，也就是说，待存储数据可以为各个类型的元数据的第一改变量，也可以为各个类型的元数据的第一基数据，或者可以为各个类型的元数据的第一改变量以及第一基数据。因此，第一改变量和第一基数据所分配的LBA可以相同，也可以不同，即，固态硬盘可以根据相同的LBA，将L2P类型下的同一个元数据类型的第一改变量和第一基数据存储到NAND中与LBA对应的位置，也可以根据不同的LBA，将L2P类型下的同一个元数据类型的第一改变量和第一基数据分别存储到NAND中与不同LBA对应的位置。
所以，本申请实施例中，固态硬盘将每种类型的第一改变量以及第一基数据根据相同的LBA存储到NAND中，还是将每种类型的第一改变量以及第一基数据根据不同的LBA存储到NAND中，具体此处不做限定。
需要说明的是，通常每个静态随机存储区域的最大数据容量为4k。
此外，需要说明的是，当固态硬盘在将一种类型的第一改变量存储到NAND中的时候，同时可以在NAND中存储比该第一改变量的数据量大数倍的该类型的基数据。第一改变量和第一基数据的数据量比例，具体此处不做限定。
205、当固态硬盘断电时，固态硬盘根据LBA将各个第二改变量以及各个第二基数据分别存储至NAND；
本申请实施例中，当固态硬盘断电时，其中包括固态硬盘突然故障断电，其中一部分元数据类型的静态随机存储区域中存储的改变量还未达到饱和，即，其中一部分元数据类型的静态随机存储区域中存储的改变量还未达到该静态随机存储区域的最大数据容量，此种情况下，固态硬盘同样可以根据LBA将各个第二改变量以及第二基数据分别存储至NAND中与LBA对应的位置。该第二改变量为在对应的静态随机存储区域中存储的改变量未达到饱和时的改变量，而第二基数据为存储在DDR SDRAM中的与第二改变量对应的基数据。
此外，上述步骤204中的待存储数据还可以为各个类型的元数据的第二改变量，也可以为各个类型的元数据的第二基数据，或者可以为各个类型的元数据的第二改变量以及第二基数据。因此，第二改变量和第二基数据所分配的LBA可以相同，也可以不同，即，固态硬盘可以根据相同的LBA，将L2P类型下的同一个元数据类型的第二改变量和第二基数据存储到NAND中与LBA对应的位置，也可以根据不同的LBA，将L2P类型下的同一个元数据类型的第二改变量和第二基数据分别存储到NAND中与不同LBA对应的位置。
所以，本申请实施例中，固态硬盘将每种类型的第二改变量以及第二基数据根据不同的LBA存储到NAND中，还是将每种类型的第二改变量以及第二基数据根据不同的LBA存储到NAND中，具体此处不做限定。
需要说明的是，当固态硬盘在将一种类型的第二改变量存储到NAND中的时候，同时可以在NAND中存储比该第二改变量的数据量大数倍的该类型的基数据。第二改变量和第二基数据的数据量比例，具体此处不做限定。
进一步地，当固态硬盘断电时，可以使用LBA申请与LBA对应的PBA，也就是说，固态硬盘可以使用LBA分配与LBA对应的PBA。固态硬盘在分配好PBA之后，可以将PBA保存至映射表中，该映射表中保存的是LBA与PBA的对应关系的映射表。然后，固态硬盘可以将各个第二改变量以及各个第二基数据的PBA保存至NAND的超级数据块区域，并将各个L2P类型下的元数据类型的第二改变量和相应的第二基数据分别存储至与PBA对应的NAND的区域。
需要说明的是，超级数据块区域是用于保存系统中最重要的配置信息的区域。
此外，需要说明的是，固态硬盘也可以将各个第一改变量以及各个第一基数据的PBA保存至NAND的超级数据块区域，并将各个L2P类型下的元数据类型的第一改变量以及各个第一基数据保存至与PBA对应的NAND的区域。
206、当固态硬盘通电时，固态硬盘同时根据各个LBA分别读取元数据类型的元数据的基数据；
本申请实施例中，当固态硬盘通电时，固态硬盘可以首先同时根据各个元数据类型的基数据的LBA从NAND中读取基数据，并且将读取到的基数据存储到DDR SDRAM中。需要说明的是，该基数据可以为第一基数据，也可以为第二基数据，还可以为第一基数据和第二基数据的集合，具体此处不做限定。
本申请实施例中，由于将L2P类型的元数据划分为多种元数据类型，因此当固态硬盘通电时，固态硬盘同时根据各个元数据类型的LBA分别读取各个元数据类型的第一基数据和第二基数据，且该第一基数据的数据量是该元数据类型的静态随机存储区域的最大数据容量的数倍，例如M倍，该第二基数据的数据量也是该元数据类型的静态随机存储区域的最大数据容量的数倍，例如M倍。
此外，该第一基数据的数据量与第二基数据的数据量可以相等，也可以不相等，具体此处不做限定。
进一步地，当固态硬盘通电时，可以同时使用各个LBA分别从超级数据块区域中读取PBA，该PBA包括L2P类型下的各个元数据类型的第一基数据、第二基数据以及第一改变量、第二改变量的PBA。然后，固态硬盘可以同时使用各个PBA分别读取各个相应的元数据类型的第一基数据、第二基数据，并且也可以使用各个PBA分别读取各个相应的元数据类型的第一改变量、第二改变量。
207、固态硬盘同时根据各个LBA分别读取元数据类型的元数据的改变量；
本申请实施例中，固态硬盘在读取完元数据类型的元数据的基数据之后，接着可以同时根据各个LBA分别读取元数据类型的元数据的改变量，并且将该元数据的改变量存储到相应的静态随机存储区域中。需要说明的是，该改变量可以为第一改变量，也可以为第二改变量，还可以为第一改变量和第二改变量的集合，具体此处不做限定。
本申请实施例中，由于将L2P类型的元数据划分为多种元数据类型，因此当固态硬盘同时根据各个元数据类型的LBA分别读取完各个元数据类型的第一基数据和第二基数据之后，固态硬盘可以同时根据各个元数据类型的改变量的LBA分别读取各个元数据类型的第一改变量和第二改变量，且该第一改变量的数据量是第一基数据的1/M，该第二基数据的数据量也是该元数据类型的1/M。
此外，该第二改变量的数据量与第二改变量的数据量可以相等，也可以不相等，具体此处不做限定。
208、固态硬盘用各个元数据类型的元数据的改变量修补对应的元数据的基数据。
本申请实施例中，固态硬盘在读取完L2P类型下的各个元数据类型的元数据的改变量之后，固态硬盘可以用各个元数据类型的元数据的改变量修补DDR SDRAM中对应的元数据的基数据，从而恢复L2P类型下的各个元数据类型的元数据。
需要说明的是，本申请实施例的上述步骤不仅适用于L2P类型的元数据，而且也适用于除L2P类型以外的其他元数据类型，不过由于其他元数据类型的数据量很小，因此固态硬盘无需将其他元数据类型划分为多份，也就是说，固态硬盘无需将其他元数据类型划分为多种其他各元数据类型下的多种类型。
本申请实施例中，由于固态硬盘可以将L2P类型的元数据类型的元数据根据元数据的数据容量以及预设的LBA的数据容量划分为多种类型，当固态硬盘正常运行时，如果与元数据的改变量对应的静态随机存储区域所存储的改变量达到该静态随机存储区域的最大存储容量，则可以将该种类型的元数据的第一改变量以及该种类型的元数据的第一基数据存储到NAND中，当固态硬盘断电时，即使与元数据的改变量对应的静态随机存储区域所存储的改变量未达到该静态随机存储区域的最大存储容量，也可以将该种类型的元数据的第二改变量以及该种类型的元数据的第二基数据存储到NAND中，当固态硬盘通电时，可以在同时读取各种类型的元数据的第一基数据和第二基数据之后，同时读取各种类型的元数据的第二改变量和第二改变量，最后同时用各种类型的第一改变量和第二改变量修补相应的各种类型的第一基数据和第二基数据，从而恢复L2P类型的各种类型的元数据，由上可知，由于将L2P类型的元数据分为多种类型的元数据，因此固态硬盘在读取各种类型的元数据的改变量和基数据时，所花费的时间大大缩减，因此使固态硬盘能够迅速进入正常工作状态，提升了固态硬盘的实用性。
上面对本申请实施例中的固态硬盘的数据恢复方法进行了描述，下面对本申请实施例中的固态硬盘进行描述，请参阅图3，图3为本申请实施例中固态硬盘的一个实施例示意图。
本申请实施例中固态硬盘的一个实施例包括：
划分单元301，用于将L2P类型的元数据划分为至少两个元数据类型；
设置单元302，用于为各个元数据类型设置静态随机存储区域，该静态随机存储区域用于存储各个元数据类型的元数据的改变量；
计算单元303，用于根据L2P类型的元数据的数据容量以及预设的逻辑块地址LBA的数据容量计算LBA的个数；
第一存储单元304，用于当固态硬盘正常运行时，根据LBA将各个第一改变量以及各个第一基数据分别存储至闪存NAND，所述第一改变量为在对应的静态随机存储区域中存储的改变量达到饱和时的改变量，该第一基数据为第一改变量对应的存储在双倍速率同步动态随机存储器DDR SDRAM中的各个元数据类型的元数据的基数据，LBA为当固态硬盘将各个待存储数据存储至NAND时所分配的LBA，该待存储数据包含各个静态随机存储区域中存储的改变量和/或各个存储在DDR SDRAM中的基数据；
第二存储单元305，用于当固态硬盘断电时，根据LBA将各个第二改变量以及各个第二基数据分别存储至NAND，该第二改变量为在对应的静态随机存储区域中存储的改变量未达到饱和时的改变量，该第二基数据为存储在DDR SDRAM中的与第二改变量对应的基数据；
读取单元306，用于当固态硬盘通电时，同时根据各个LBA分别读取基数据，该基数据包括第一基数据以及第二基数据；
修补单元307，用于同时根据LBA分别读取改变量，该改变量包括第一改变量以及第二改变量；用各个改变量修补对应的基数据，以使得固态硬盘恢复各个元数据类型的元数据。
本实施例中，划分单元301具体用于根据数据容量最大的目标元数据类型将L2P类型的元数据划分为至少两个元数据类型，该目标元数据类型为固态硬盘中除L2P类型以外的元数据类型。
本实施例中，第二存储单元305具体用于当固态硬盘断电时，使用LBA申请与LBA对应的PBA；将该PBA保存至LBA与PBA相对应的映射表中；将各个第二改变量以及各个第二基数据的PBA保存至NAND的超级数据块区域，并将各个第二改变量以及各个第二基数据分别存储至PBA对应的NAND的区域。
本实施例中，读取单元306具体用于当固态硬盘通电时，同时使用各个LBA分别从超级数据块区域中读取PBA；同时使用各个PBA分别读取与该PBA对应的元数据类型的基数据；同时使用各个PBA分别读取与该PBA对应的元数据类型的改变量。
本实施例中，由于划分单元301将L2P类型的元数据分为多种类型的元数据，因此读取单元306在读取各种类型的元数据的改变量和基数据时，所花费的时间大大缩减，因此是固态硬盘能够迅速进入正常工作状态，提升了固态硬盘的实用性。
请参阅图4，图4为本申请实施例中固态硬盘的另一个实施例示意图。
本申请实施例中的固态硬盘的另一个实施例包括：
该固态硬盘400可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上控制器(central processing units,CPU)401(例如，一个或一个以上处理器)和存储器405，该存储器405中存储有一个或一个以上的应用程序或数据。
其中，存储器405可以是易失性存储或持久存储。存储在存储器405的程序可以包括一个或一个以上模块，每个模块可以包括对服务器中的一系列指令操作。更进一步地，控制器401可以设置为与存储器405通信，在固态硬盘400上执行存储器405中的一系列指令操作。
固态硬盘400还可以包括一个或一个以上电源402，一个或一个以上有线或无线网络接口403，一个或一个以上输入输出接口404，和/或，一个或一个以上操作系统，例如Windows ServerTM，Mac OS XTM,UnixTM,LinuxTM,FreeBSDTM等等。
需要说明的是，本实施例中的存储器405可以使用SATA接口的存储硬盘，具体此处不做限定。此外，本实施例中的固态硬盘400可以不设置掉电保护装置，且可以只设置一个控制器401，具体此处不做限定。
本实施例中固态硬盘400中的控制器401所执行的流程与前述图2所示的实施例中描述的方法流程类似，此处不再赘述。
本实施例的有益效果是由于控制器401将L2P类型的元数据分为多种类型的元数据，因此控制器401在读取各种类型的元数据的改变量和基数据时，所花费的时间大大缩减，因此是固态硬盘能够迅速进入正常工作状态，提升了固态硬盘的实用性。
本申请实施例还提供一种计算机存储介质，该计算机存储介质用于储存为前述固态硬盘所用的计算机软件指令，其包括用于执行为固态硬盘所设计的程序。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机软件指令，该计算机软件指令可通过处理器进行加载来实现前述图2所示的实施例中的方法流程。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
Claims (10)
1.一种固态硬盘的数据恢复方法，其特征在于，包括：
固态硬盘将逻辑到物理地址转换L2P类型的元数据划分为至少两个元数据类型；
所述固态硬盘为各个所述元数据类型设置静态随机存储区域，所述静态随机存储区域用于存储各个所述元数据类型的元数据的改变量；
所述固态硬盘根据所述L2P类型的元数据的数据容量以及预设的逻辑块地址LBA的数据容量计算所述LBA的个数；
当所述固态硬盘正常运行时，所述固态硬盘根据所述LBA将各个第一改变量以及各个第一基数据分别存储至闪存NAND，所述第一改变量为在对应的所述静态随机存储区域中存储的所述改变量达到饱和时的改变量，所述第一基数据为所述第一改变量对应的存储在双倍速率同步动态随机存储器DDRSDRAM中的各个所述元数据类型的元数据的基数据，所述LBA为当所述固态硬盘将各个待存储数据存储至所述NAND时所分配的LBA，所述待存储数据包含各个所述静态随机存储区域中存储的所述改变量和/或各个存储在所述DDRSDRAM中的所述基数据；
当所述固态硬盘断电时，所述固态硬盘根据所述LBA将各个第二改变量以及各个第二基数据分别存储至所述NAND，所述第二改变量为在对应的所述静态随机存储区域中存储的所述改变量未达到饱和时的改变量，所述第二基数据为存储在所述DDR SDRAM中的与所述第二改变量对应的基数据；
当所述固态硬盘通电时，所述固态硬盘同时根据各个所述LBA分别读取所述基数据，所述基数据包括所述第一基数据以及所述第二基数据；
所述固态硬盘同时根据各个所述LBA分别读取所述改变量，所述改变量包括第一改变量以及所述第二改变量；
所述固态硬盘用各个所述改变量修补对应的所述基数据，以使得所述固态硬盘恢复各个所述元数据类型的元数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，固态硬盘将逻辑到物理地址转换L2P类型的元数据划分为至少两个元数据类型包括：
所述固态硬盘根据数据容量最大的目标元数据类型将所述L2P类型的元数据划分为至少两个元数据类型，所述目标元数据类型为固态硬盘中除所述L2P类型以外的元数据类型。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当所述固态硬盘断电时，所述固态硬盘根据所述LBA将各个第二改变量以及各个第二基数据分别存储至所述NAND包括：
当所述固态硬盘断电时，所述固态硬盘使用所述LBA申请与所述LBA对应的物理区块地址PBA；
所述固态硬盘将所述PBA保存至所述LBA与所述PBA相对应的映射表中；
所述固态硬盘将各个所述第二改变量以及各个所述第二基数据的所述PBA保存至所述NAND的超级数据块区域，并将各个第二改变量以及各个第二基数据分别存储至与所述PBA对应的所述NAND的区域。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述固态硬盘通电时，所述固态硬盘同时根据各个所述LBA分别读取所述基数据包括：
当所述固态硬盘通电时，所述固态硬盘同时使用各个所述LBA分别从所述超级数据块区域中读取所述PBA；
所述固态硬盘同时使用各个所述PBA分别读取所述基数据；
所述固态硬盘同时根据各个所述LBA分别读取所述改变量包括：
所述固态硬盘同时使用各个所述PBA分别读取所述改变量。
5.一种固态硬盘，其特征在于，包括：
划分单元，用于将逻辑到物理地址转换L2P类型的元数据划分为至少两个元数据类型；
设置单元，用于为各个所述元数据类型设置静态随机存储区域，所述静态随机存储区域用于存储各个所述元数据类型的元数据的改变量；
计算单元，用于根据所述L2P类型的元数据的数据容量以及预设的逻辑块地址LBA的数据容量计算所述LBA的个数；
第一存储单元，用于当所述固态硬盘正常运行时，根据所述LBA将各个第一改变量以及各个第一基数据分别存储至闪存NAND，所述第一改变量为在对应的所述静态随机存储区域中存储的所述改变量达到饱和时的改变量，所述第一基数据为所述第一改变量对应的存储在双倍速率同步动态随机存储器DDR SDRAM中的各个所述元数据类型的元数据的基数据，所述LBA为当所述固态硬盘将各个待存储数据存储至所述NAND时所分配的LBA，所述待存储数据包含各个所述静态随机存储区域中存储的所述改变量和/或各个存储在所述DDRSDRAM中的所述基数据；
第二存储单元，用于当所述固态硬盘断电时，根据所述LBA将各个第二改变量以及各个第二基数据分别存储至所述NAND，所述第二改变量为在对应的所述静态随机存储区域中存储的所述改变量未达到饱和时的改变量，所述第二基数据为存储在所述DDR SDRAM中的与所述第二改变量对应的基数据；
读取单元，用于当所述固态硬盘通电时，同时根据各个所述LBA分别读取所述基数据，所述基数据包括所述第一基数据以及所述第二基数据；
修补单元，用于同时根据所述LBA分别读取所述改变量，所述改变量包括第一改变量以及所述第二改变量；用各个所述改变量修补对应的所述基数据，以使得所述固态硬盘恢复各个所述元数据类型的元数据。
6.根据权利要求5所述的固态硬盘，其特征在于，所述划分单元具体用于根据数据容量最大的目标元数据类型将所述L2P类型的元数据划分为至少两个元数据类型，所述目标元数据类型为固态硬盘中除所述L2P类型以外的元数据类型。
7.根据权利要求5或6所述的固态硬盘，其特征在于，所述第二存储单元具体用于当所述固态硬盘断电时，使用所述LBA申请与所述LBA对应的物理区块地址PBA；将所述PBA保存至所述LBA与所述PBA相对应的映射表中；将各个所述第二改变量以及各个所述第二基数据的所述PBA保存至所述NAND的超级数据块区域，并将各个第二改变量以及各个第二基数据分别存储至所述PBA对应的所述NAND的区域。
8.根据权利要求7所述的固态硬盘，其特征在于，所述读取单元具体用于当所述固态硬盘通电时，同时使用各个所述LBA分别从所述超级数据块区域中读取所述PBA；同时使用各个所述PBA分别读取所述基数据；同时使用各个所述PBA分别读取所述改变量。
9.一种包含指令的计算机程序产品，其特征在于，当其在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1至4中任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1至4中任一项所述的方法。
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